土木工程概论第1章绪论课件

可再生能源可再生能源水利水电教研室水利水电教研室王俊奇王俊奇 欢迎大家欢迎大家 同学们好我们又见面了！可再生能源同学们好我们又见面了！可再生能源1本课程的主要内容本课程的主要内容l第一章第一章 绪论绪论l第二章第二章 土木工程材料土木工程材料l第三章第三章 基础工程基础工程l第四章第四章 建筑工程建筑工程l第五章第五章 交通土建工程交通土建工程l第六章第六章 桥梁工程桥梁工程 l第七章第七章 港口工程港口工程l第八章第八章 地下工程地下工程第九章 水利水电工程第十章 给排水工程第十一章 土木工程施工第十二章 建设项目管理第十三章 工程防灾与减灾第十四章 数字化技术在土木工程中的应用第十五章 土木工程设计方法本课程的主要内容第一章本课程的主要内容第一章 绪论第九章绪论第九章 水利水电工程水利水电工程2土土 木木 工工 程程的的 现况和展现况和展望望土土 木木 工工 程的程的 现况和展望现况和展望3 绿树阴中矗立的别墅，绿树阴中矗立的别墅，现代化池泳碧波荡漾现代化池泳碧波荡漾献给未来的土木建设工程师献给未来的土木建设工程师 绿树阴中矗立的别墅，献给未来的土木建设绿树阴中矗立的别墅，献给未来的土木建设4 伴着蓝天白云、直插云霄摩天大厦献给未来的土木建设工程师献给未来的土木建设工程师 伴着蓝天白云、献给未来的土木建设工程师伴着蓝天白云、献给未来的土木建设工程师5 斜拉大桥映照落日的余辉，斜拉大桥映照落日的余辉，满载金碧辉煌满载金碧辉煌 欢迎未来的土木建设工程师欢迎未来的土木建设工程师 斜拉大桥映照落日的余辉，欢迎未来的土木斜拉大桥映照落日的余辉，欢迎未来的土木6 大型立交桥为交通路网大型立交桥为交通路网 打上美妙的蝴蝶结打上美妙的蝴蝶结献给未来的土木建设工程师献给未来的土木建设工程师 大型立交桥为交通路网献给未来的土木建设工程师大型立交桥为交通路网献给未来的土木建设工程师7土木工程概论土木工程概论 第一章第一章 绪绪 论论 土木工程的现况和展望土木工程的现况和展望 1 1 1 1、“土木工程土木工程土木工程土木工程”包括哪些内容包括哪些内容包括哪些内容包括哪些内容?2 2 2 2、“土木工程土木工程土木工程土木工程”的的的的发展简史、现状与未来展望发展简史、现状与未来展望发展简史、现状与未来展望发展简史、现状与未来展望 3 3 3 3、“土木工程土木工程土木工程土木工程”专业学生专业学生专业学生专业学生 要学习哪些知识？要学习哪些知识？要学习哪些知识？要学习哪些知识？掌握哪些基本技能？掌握哪些基本技能？掌握哪些基本技能？掌握哪些基本技能？具备哪些能力具备哪些能力具备哪些能力具备哪些能力?怎样才能学好等怎样才能学好等怎样才能学好等怎样才能学好等?土木工程概论土木工程概论 第一章第一章 绪绪 论论 土木土木811.1.1“土木工程土木工程”内涵及其重要性内涵及其重要性 包括哪些内容包括哪些内容?1.1“土木工程土木工程”内涵及其重要性内涵及其重要性 包括哪包括哪9建造各类工程设施的科学技术的总称建造各类工程设施的科学技术的总称土土 木木 工工 程程 (国务院学位委员会学科简介定义国务院学位委员会学科简介定义)内容广泛，与日常生活密切相关，在国民经济中起着重要的作用内容广泛，与日常生活密切相关，在国民经济中起着重要的作用工程建设工程建设的对象的对象地上、地下、地上、地下、水中的各种工水中的各种工程设施程设施所用材料、设备所用材料、设备勘测设计、施勘测设计、施工，保养、维工，保养、维修等技术修等技术建造各类工程设施的科学技术的总称土建造各类工程设施的科学技术的总称土 木木 工工 程程(国务院学位国务院学位10西方西方西方西方（英语）（英语）（英语）（英语）Civil EngineeringCivil EngineeringCivil EngineeringCivil Engineering (民用工程民用工程民用工程民用工程)除服务于战争的工程设施外，除服务于战争的工程设施外，除服务于战争的工程设施外，除服务于战争的工程设施外，所有服务生活和生产需要的民所有服务生活和生产需要的民所有服务生活和生产需要的民所有服务生活和生产需要的民用设施用设施用设施用设施 现军用战壕、掩体、碉堡、现军用战壕、掩体、碉堡、现军用战壕、掩体、碉堡、现军用战壕、掩体、碉堡、浮桥、防空洞等防护工程也归浮桥、防空洞等防护工程也归浮桥、防空洞等防护工程也归浮桥、防空洞等防护工程也归入入入入Civil EngineeringCivil EngineeringCivil EngineeringCivil Engineering范畴范畴范畴范畴 Military EngineeringMilitary EngineeringMilitary EngineeringMilitary Engineering （军事工程）（军事工程）（军事工程）（军事工程）东西方两种语言的不同发展过程东西方两种语言的不同发展过程东方（中国汉语）东方（中国汉语）东方（中国汉语）东方（中国汉语）五行学说：五行学说：五行学说：五行学说：万物由五类物质万物由五类物质万物由五类物质万物由五类物质组成组成组成组成（金、本、水、火、土（金、本、水、火、土（金、本、水、火、土（金、本、水、火、土）几千年来工程建设材料：几千年来工程建设材料：几千年来工程建设材料：几千年来工程建设材料：“土土土土”(石、砂、泥、灰石、砂、泥、灰石、砂、泥、灰石、砂、泥、灰及土烧及土烧及土烧及土烧成的砖、瓦、陶瓷等成的砖、瓦、陶瓷等成的砖、瓦、陶瓷等成的砖、瓦、陶瓷等)+“木木木木”(木材、茅草、藤条、竹木材、茅草、藤条、竹木材、茅草、藤条、竹木材、茅草、藤条、竹子等子等子等子等)大兴土木大兴土木大兴土木大兴土木 =大搞工程建设大搞工程建设大搞工程建设大搞工程建设Civil EngineeringCivil Engineering 翻译成翻译成翻译成翻译成 土土 木木 工工 程程 西方（英语）西方（英语）Civil Engineering (民用民用11 房屋建筑工程房屋建筑工程房屋建筑工程房屋建筑工程 公路与城市道路工程公路与城市道路工程公路与城市道路工程公路与城市道路工程 铁路工程铁路工程铁路工程铁路工程 桥梁工程桥梁工程桥梁工程桥梁工程 隧道工程隧道工程隧道工程隧道工程 机场与其他场站工程机场与其他场站工程机场与其他场站工程机场与其他场站工程 地下工程地下工程地下工程地下工程 给水排水工程给水排水工程给水排水工程给水排水工程 港口码头工程港口码头工程港口码头工程港口码头工程 矿井工程矿井工程矿井工程矿井工程 发射塔架工程发射塔架工程发射塔架工程发射塔架工程 电站与输变电工程电站与输变电工程电站与输变电工程电站与输变电工程 海洋平台工程海洋平台工程海洋平台工程海洋平台工程 市政管道与输送线路工程市政管道与输送线路工程市政管道与输送线路工程市政管道与输送线路工程 防灾减灾与防护防御工程等防灾减灾与防护防御工程等防灾减灾与防护防御工程等防灾减灾与防护防御工程等土土 木木 工工 程程 范范 围围 非常广泛非常广泛按国际惯例也包括按国际惯例也包括运河、水渠、水库、堤坝、灌渠等水利工程运河、水渠、水库、堤坝、灌渠等水利工程 房屋建筑工程房屋建筑工程 公路与城市道路工程公路与城市道路工程 铁路工程铁路工程 12 基本建设（基本建设（Caipisal Construction)Caipisal Construction)：二十世纪五十年代我国第一个五年计划期间、对重点建设二十世纪五十年代我国第一个五年计划期间、对重点建设的一汽、一拖等数百重点基础性建设项目给出的一汽、一拖等数百重点基础性建设项目给出土土 木木 工工 程程 范范 围围 非常广泛非常广泛 统指统指：工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、体育场馆、展览厅、机场商店、住宅、医院、学校、体育场馆、展览厅、机场码头、堤坝灌渠、给水排水、供电供热供气和通讯线码头、堤坝灌渠、给水排水、供电供热供气和通讯线路等土木工程的建设活动路等土木工程的建设活动 大型项目由国家统一规划建设、大型项目由国家统一规划建设、中小型项目归口到省市地各级政府有关部门管理中小型项目归口到省市地各级政府有关部门管理 基本建设（基本建设（Caipisal Construction13 “住住”在房屋建筑中，与土木工程直接有关在房屋建筑中，与土木工程直接有关“行行”则需要建造铁道、公路、机场、码头等交通土木建则需要建造铁道、公路、机场、码头等交通土木建筑工程，直接有关筑工程，直接有关“食食”需打井取水，筑渠灌溉，建水库蓄水，建粮食加工需打井取水，筑渠灌溉，建水库蓄水，建粮食加工厂，粮食储仓等，间接有关厂，粮食储仓等，间接有关 “衣衣”的纺纱、的纺纱、织布、制衣要在工厂内进行，间接有关织布、制衣要在工厂内进行，间接有关l各种工业生产要建厂房各种工业生产要建厂房l航天要建发射塔架和航天基地航天要建发射塔架和航天基地土木工程对人类生存、国民经济、社会文明举足轻重土木工程对人类生存、国民经济、社会文明举足轻重生生活活离离不不开开衣衣、食食、住住、行行、关乎人类生存的、关乎人类生存的基础性产业基础性产业 “住住”在房屋建筑中，与土木工程直接有关土木工程对人类在房屋建筑中，与土木工程直接有关土木工程对人类14 工程资金投入大、涉及行业多工程资金投入大、涉及行业多 （钢铁、材料、制造、运输等）（钢铁、材料、制造、运输等）挖掘和吸纳劳力资源的重要平台挖掘和吸纳劳力资源的重要平台 城市化进程的加速是生产力腾飞的重要标志城市化进程的加速是生产力腾飞的重要标志 我国城市和社会主义新村镇蓬勃建设我国城市和社会主义新村镇蓬勃建设 行业贡献行业贡献25%25%30%30%，拉动国民经济增长，拉动国民经济增长 我国固定资产投资约我国固定资产投资约GDPGDP总量之半总量之半土木工程对人类生存、国民经济、社会文明举足轻重土木工程对人类生存、国民经济、社会文明举足轻重、国民经济发展的、国民经济发展的带动性行业带动性行业 工程资金投入大、涉及行业多土木工程对人类生存、国工程资金投入大、涉及行业多土木工程对人类生存、国15 时代进步，科学技术的发展使：时代进步，科学技术的发展使：新理念、新要求、新方式应运提出新理念、新要求、新方式应运提出 新工具、新工艺新工具、新工艺、新技术、新技术、新结构的新结构的不断发明不断发明 现代工程材料的变革现代工程材料的变革 现代现代力学分析理论的进步力学分析理论的进步 计算机应用的推广计算机应用的推广土木工程对人类生存、国民经济、社会文明举足轻重土木工程对人类生存、国民经济、社会文明举足轻重、内涵深邃的综合、内涵深邃的综合性学科性学科 时代进步，科学技术的发展使：时代进步，科学技术的发展使：土木工程对人类生存、土木工程对人类生存、16 土木工程专业学习和未来工作的核心内容土木工程专业学习和未来工作的核心内容土木工程专业学习和未来工作的核心内容土木工程专业学习和未来工作的核心内容 各类土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理各类土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理各类土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理各类土木工程设施的规划、勘测、设计、施工、管理和维修和维修和维修和维修.管理维修管理维修管理维修管理维修设计设计设计设计勘测勘测勘测勘测规划规划规划规划施工建造施工建造施工建造施工建造 土木工程专业学习和未来工作的核心内容土木工程专业学习和未来工作的核心内容 管理维修设管理维修设17 可行性研究可行性研究 总体布局规划与方案构思总体布局规划与方案构思 初步设计（扩大初步设计）初步设计（扩大初步设计）力学分析、结构方案、构造设计力学分析、结构方案、构造设计 施工图设计（绘图施工图设计（绘图）（柱网布置等、尺寸估计、受力分析、（柱网布置等、尺寸估计、受力分析、构造处理、绘施工图）构造处理、绘施工图）土土 木木 建建 筑筑 工工 程程 设设 计计 的的 过程：过程：可行性研究可行性研究181.2“土木工程土木工程”的的发展历史与现状发展历史与现状 1.2“土木工程土木工程”的的发展历史与现状发展历史与现状 19土木工程发展历史土木工程发展历史一、一、古代土木工程古代土木工程 （历时（历时6 6、70007000年）年）旧石器时代旧石器时代(约公元前约公元前50005000年起年起)1717世纪中叶世纪中叶、无设计理论，主要依靠经验、无设计理论，主要依靠经验、建造材料主要取之于自然：、建造材料主要取之于自然：（石块、草筋、土坯等）（石块、草筋、土坯等）公元前公元前10001000年左右开始有砖、瓦、陶瓷制品年左右开始有砖、瓦、陶瓷制品、工具简单、尚无施工机械：、工具简单、尚无施工机械：只只有有斧斧；锤锤、刀刀、铲铲和和石石夯夯等等手手工工工具工具三个阶段三个阶段古代古代近代近代现代现代土木工程发展历史一、古代土木工程土木工程发展历史一、古代土木工程 （历时（历时6、7000年）三年）三20西方古代有历史价值的宏伟建筑或遗址西方古代有历史价值的宏伟建筑或遗址 l 1 1、埃及埃及 金字塔金字塔l 2 2、墨西哥墨西哥 奇琴伊扎城奇琴伊扎城l 3 3、法国法国 加尔桥加尔桥l 4 4、希腊希腊 帕特农神庙帕特农神庙l 5 5、古罗马古罗马 斗兽场斗兽场l 6 6、土耳其伊斯坦布尔土耳其伊斯坦布尔 索菲亚大教堂索菲亚大教堂 l 7 7、埃塞俄比亚拉里贝拉埃塞俄比亚拉里贝拉 独石独石教堂教堂l 8 8、罗马帝国罗马帝国 道路网道路网多多是是砖砖石石结结构构西方古代有历史价值的宏伟建筑或遗址西方古代有历史价值的宏伟建筑或遗址 1、埃及、埃及 金字塔金字塔21胡夫金字塔最大，边长胡夫金字塔最大，边长230.5m230.5m的正方形的正方形塔基，高塔基，高140m,230140m,230余万块巨石砌成余万块巨石砌成人面狮身象人面狮身象（司克芬斯）（司克芬斯）人面用人面用独石雕刻独石雕刻唯一未塌的世界唯一未塌的世界古七大奇迹古七大奇迹世界上朝向最精确的建筑世界上朝向最精确的建筑 （最大偏差（最大偏差0.015%)0.015%)施工方法至今施工方法至今为迷为迷埃及金字塔埃及金字塔（公元前（公元前（公元前（公元前27002700至前至前至前至前26002600年间年间年间年间)胡夫金字塔最大，边长胡夫金字塔最大，边长230.5m的正方形塔基，高的正方形塔基，高140m,22 古玛雅帝国中心城、占地古玛雅帝国中心城、占地600万平米万平米 9000亩、有金字塔、文字厅、鹿厅、红亩、有金字塔、文字厅、鹿厅、红厅、神庙、球场等数百座建筑厅、神庙、球场等数百座建筑墨西哥奇琴伊扎城墨西哥奇琴伊扎城（始建于公元前（始建于公元前（始建于公元前（始建于公元前600600600600年年年年)库儿坎金字塔库儿坎金字塔（神庙兼天文台，可观测太阳、（神庙兼天文台，可观测太阳、月亮、金星的运行与角度）月亮、金星的运行与角度）古玛雅帝国中心城、占地古玛雅帝国中心城、占地600万平米万平米墨西哥奇琴伊扎城墨西哥奇琴伊扎城（23l 古罗马人为尼姆城修的引山泉水渠古罗马人为尼姆城修的引山泉水渠l三层拱桥、拱门错落优雅、简洁实用三层拱桥、拱门错落优雅、简洁实用法国加尔桥法国加尔桥（公元前（公元前（公元前（公元前500500年左右年左右年左右年左右)古罗马人为尼姆城修的引山泉水渠法国加尔桥古罗马人为尼姆城修的引山泉水渠法国加尔桥（公元前（公元前500年年24 雅典守护女神雅典娜的供奉祭殿雅典守护女神雅典娜的供奉祭殿 欧洲古典建筑的典范欧洲古典建筑的典范、雅典的王冠、雅典的王冠希腊帕特农神庙希腊帕特农神庙（公元前（公元前（公元前（公元前447447至前至前至前至前448448年年年年)世界文化与自然遗产世界文化与自然遗产 雅典守护女神雅典娜的供奉祭殿希腊帕特农神庙雅典守护女神雅典娜的供奉祭殿希腊帕特农神庙（公元前（公元前44725古罗马斗兽场古罗马斗兽场（科洛西莫（科洛西莫（科洛西莫（科洛西莫斗兽场斗兽场斗兽场斗兽场）（建于公元（建于公元7585年年)世界文化与自然遗产世界文化与自然遗产有有50000个坐席和站席个坐席和站席使用了雏形混凝土使用了雏形混凝土古罗马斗兽场（科洛西莫斗兽场）古罗马斗兽场（科洛西莫斗兽场）（建于公元（建于公元7585年年)26 砖砌砖砌直径直径3131米、高米、高5555米米圆形穹顶圆形穹顶 整体支承在整体支承在四个四个用巨石砌成的拱门用巨石砌成的拱门 大柱大柱(截面截面7 7米米l0l0米米)上上土耳其伊斯坦布尔土耳其伊斯坦布尔土耳其伊斯坦布尔土耳其伊斯坦布尔索菲亚大教堂索菲亚大教堂(公元公元公元公元532532年一年一年一年一537537年间年间年间年间)世界文化与自然遗产世界文化与自然遗产 砖砌直径砖砌直径31米、高米、高55米圆形穹顶土耳其伊斯坦布尔米圆形穹顶土耳其伊斯坦布尔27埃塞俄比亚埃塞俄比亚拉里贝拉拉里贝拉独石独石教堂教堂(公元公元公元公元1 12 20000年年年年）由山体由山体由山体由山体直接凿建直接凿建直接凿建直接凿建埃塞俄比亚埃塞俄比亚拉里贝拉拉里贝拉独石独石教堂教堂(公元公元1200年）年）由山体由山体28欧洲罗马帝国的以罗马为中心的道路网：欧洲罗马帝国的以罗马为中心的道路网：2929条主干道和条主干道和322322条联系支线、总长度达条联系支线、总长度达8000km8000km 欧欧 洲洲 古古 代代 优优 秀秀 土土 木木 建建 筑筑 杰杰 作作 交通设施交通设施欧洲罗马帝国的以罗马为中心的道路网：欧欧洲罗马帝国的以罗马为中心的道路网：欧 洲洲 古古 代代 优优 秀秀 29中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 木结构木结构木结构木结构l1 1、中国古代伟大的砖石结构、中国古代伟大的砖石结构 -万里长城万里长城l2、四川灌县的四川灌县的都江堰水利工程都江堰水利工程l3、陕西秦皇陵陕西秦皇陵兵马俑兵马俑l4、京杭京杭(北京北京杭州杭州)大运河大运河l5、河北赵县交河河北赵县交河赵州桥赵州桥（安济桥）（安济桥）l6 6、山西山西应县木塔应县木塔(佛宫寺释伽塔佛宫寺释伽塔)l7、北京北京故宫、天坛故宫、天坛l8、秦朝全国郡县间秦朝全国郡县间驰道网驰道网（咸阳中心）（咸阳中心）多多为为木木结结构构加加砖砖墙墙中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 木结构木结构30中国古代伟大的砖石结构中国古代伟大的砖石结构 -万里长城万里长城（公元前公元前4 4、500500年前后战国年前后战国时期的齐国楚国已有零星构建，时期的齐国楚国已有零星构建，公认公认从公元前从公元前220220年秦代年秦代起开始大规模建设，、汉唐明均重建）起开始大规模建设，、汉唐明均重建）世界中古七大奇迹和新七大奇迹、世界文化与自然遗产世界中古七大奇迹和新七大奇迹、世界文化与自然遗产 东起山海关，西至，跨越东起山海关，西至，跨越 9 省市自治区，省市自治区，翻山越岭、蜿蜒逶迤，全长翻山越岭、蜿蜒逶迤，全长6500(6700)余公里余公里嘉峪关嘉峪关中国古代伟大的砖石结构中国古代伟大的砖石结构-万里长城（公元前万里长城（公元前4、500年前年前31中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 水利工程水利工程 秦昭王时蜀太守秦昭王时蜀太守李冰父子李冰父子建建,创意科学、创意科学、设计巧妙、盖世无双设计巧妙、盖世无双,使成都平原成使成都平原成“沃野千里沃野千里”的天府之乡的天府之乡,至今仍造福四川人民至今仍造福四川人民四川灌县都江堰四川灌县都江堰 (公元前公元前306年一前年一前251年年)世界文化与自然遗产世界文化与自然遗产传说中的大禹治水传说中的大禹治水中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 水利工程四川灌县都江堰水利工程四川灌县都江堰 (公元公元32 阵势宏伟、规模庞大，阵势宏伟、规模庞大，7000多多军俑、车马阵列军俑、车马阵列有序、军容威严，被称为有序、军容威严，被称为世界第八大奇迹世界第八大奇迹秦皇陵秦皇陵兵马俑兵马俑（公元前公元前 200年左右年左右)中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 陵墓建筑陵墓建筑秦皇陵中国古代优秀建筑杰作秦皇陵中国古代优秀建筑杰作 陵墓建筑陵墓建筑33中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 水利工程水利工程全长全长2500 2500 公里公里世界历史上最长的世界历史上最长的运河运河至今仍是江浙段重至今仍是江浙段重要的水运通道要的水运通道 京杭京杭(北京北京杭州杭州)大运河大运河 (公元公元600600年年隋朝时开凿修建隋朝时开凿修建)中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作 水利工程全长水利工程全长2500 公里公里 京京34中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作-砖石结构砖石结构世界第一座敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥世界第一座敞肩式单孔圆弧弓形石拱桥（28条条并列石条拱砌成），并列石条拱砌成），桥长桥长50.82m、桥面宽、桥面宽 10m，单孔跨度单孔跨度 37.02m（保持世界纪录（保持世界纪录800年年）矢高矢高 7.23 m（矢高跨比（矢高跨比1：5、领先世界、领先世界1000年年）河北赵县河北赵县交河赵州桥交河赵州桥（安济桥）（安济桥）（公元（公元605年隋朝）年隋朝）拱肩上拱肩上4个小拱个小拱,既减轻桥重、便于泄洪，又显构造科学、美既减轻桥重、便于泄洪，又显构造科学、美观颖脱，经千余年后仍能正常使用，观颖脱，经千余年后仍能正常使用，引领风格数百年引领风格数百年中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作-砖石结构世界第一座敞肩式单孔圆弧砖石结构世界第一座敞肩式单孔圆弧35天下第一塔天下第一塔天下第一塔天下第一塔（最古最高的木塔）（最古最高的木塔）（最古最高的木塔）（最古最高的木塔）建于公元建于公元建于公元建于公元10561056年年年年塔高塔高塔高塔高67.3m67.3m九层八角形九层八角形九层八角形九层八角形横截面横截面横截面横截面底层直径底层直径底层直径底层直径30.27m30.27m 经历多次大地震经历多次大地震经历多次大地震经历多次大地震历时历时历时历时千年千年千年千年仍完好耸立仍完好耸立仍完好耸立仍完好耸立山西应县木塔山西应县木塔 (佛宫寺释伽塔佛宫寺释伽塔)山西应县木塔山西应县木塔 (佛宫寺释伽塔佛宫寺释伽塔)36中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作-砖石结构砖石结构北京故宫北京故宫（建于公元（建于公元1406年、年、明永乐明永乐 4 年年）占地占地 7272万万m m2 2 近近 11001100余亩、房余亩、房 90009000余间余间、红墙黄瓦、金碧辉、红墙黄瓦、金碧辉煌煌四周宫墙长四周宫墙长34003400米，墙外护城河宽米，墙外护城河宽5252米米世界文化与自然遗产世界文化与自然遗产中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作-砖石结构北京故宫（建于公元砖石结构北京故宫（建于公元14037中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作-砖石结构砖石结构北京天坛北京天坛（建于公元（建于公元1420年、年、明永乐明永乐18年年）皇帝祭天场所皇帝祭天场所，总占地总占地270万万m2、近近000余亩，余亩，现存最大坛庙建筑，浑穆庄严、天圆地方现存最大坛庙建筑，浑穆庄严、天圆地方世界文化与自然遗产世界文化与自然遗产中国古代优秀建筑杰作中国古代优秀建筑杰作-砖石结构北京天坛砖石结构北京天坛（建于公元（建于公元1438 以咸阳为中心以咸阳为中心通往全国各郡县通往全国各郡县的驰道的驰道主要干道宽主要干道宽5959步步（295295尺）尺）中中 国国 古古 代代 优优 秀土秀土 木木 建建 筑筑 杰杰 作作 交通设施交通设施秦朝秦朝（公元前（公元前220220年前后）年前后）形成全国交通网：形成全国交通网：以咸阳为中心中以咸阳为中心中 国国 古古 代代 优优 秀土秀土 木木 建建 筑筑 杰杰39 经验总结和描述外形设计经验总结和描述外形设计考工记考工记 （公元前（公元前（公元前（公元前5 5 5 5世纪）世纪）世纪）世纪）营造法式营造法式（北宋李诫著、（北宋李诫著、（北宋李诫著、（北宋李诫著、公元公元公元公元11111111世纪世纪世纪世纪）论建筑论建筑 （意大利文艺复兴时期贝蒂著（意大利文艺复兴时期贝蒂著（意大利文艺复兴时期贝蒂著（意大利文艺复兴时期贝蒂著 公元公元公元公元16161616世纪世纪世纪世纪）古古 代代 著著 名名 土土 木木 工工 程程 著著 作作 经验总结和描述外形设计经验总结和描述外形设计考工记考工记 40历时：历时：300300余年余年特点特点：、土木工程土木工程 逐步形成一门独立学科逐步形成一门独立学科“关于两门新科学的对话关于两门新科学的对话”（16831683年意大利伽利略）年意大利伽利略）首次用公式首次用公式 表达了梁的设计理论表达了梁的设计理论二、近代土木工程二、近代土木工程(17(17世纪中叶世纪中叶19451945年二战结束年二战结束)历时：历时：300余年二、近代土木工程余年二、近代土木工程(17世纪中叶世纪中叶1945年二年二41牛顿力学三大定律牛顿力学三大定律（16871687年英国牛顿年英国牛顿 ）惯性、惯性、F F=m a m a、作用反作用、作用反作用 土木工程的力学分析基础土木工程的力学分析基础工程结构设计的容许应力法工程结构设计的容许应力法（18251825年法国纳维）年法国纳维）结构反应结构反应（受到的应力）（受到的应力）结构抗力结构抗力（容许应力）（容许应力）极限平衡理论极限平衡理论 （1919世纪末，末利特尔等人）世纪末，末利特尔等人）以理论力学、材料力学、结构力学、以理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学和材料强度理论为基础弹性力学和材料强度理论为基础 结构设计的较为系统理论指导结构设计的较为系统理论指导 近代土木工程近代土木工程（1717世纪中叶世纪中叶 二战前后）二战前后）牛顿力学三大定律牛顿力学三大定律（1687年英国牛顿年英国牛顿）近代土木工程（）近代土木工程（1742、人工土木工程材料被发明、人工土木工程材料被发明 波特兰水泥发明波特兰水泥发明（18241824年英国阿斯普丁的专利）年英国阿斯普丁的专利）钢筋混凝土应用钢筋混凝土应用（18671867年法国莫尼埃加固花盆）年法国莫尼埃加固花盆）转炉炼钢法发明转炉炼钢法发明（1859年）年）混混凝凝土土发发明明和和钢钢材材大大量量生生产产和和应应用用，可可建建造造复复杂杂 房屋、桥梁工程设施房屋、桥梁工程设施 大大多多数数高高耸耸、大大跨跨、巨巨型型、复复杂杂的的近近代代及及现现代代工程结构都应用钢结构或钢筋混凝土结构建造工程结构都应用钢结构或钢筋混凝土结构建造近代土木工程近代土木工程 水泥材料发明和水泥材料发明和钢材大量生产钢材大量生产、人工土木工程材料被发明近代土木工程、人工土木工程材料被发明近代土木工程 水泥材料发明和水泥材料发明和43近代土木工程近代土木工程 新新施工机械和施工方法被提供施工机械和施工方法被提供、新施工机械和施工方法被提供、新施工机械和施工方法被提供 打打桩桩机机，压压路路机机，挖挖土土机机，掘掘进进机机，起起重重机机，吊吊装装机机等等应应运运而而生生，提提供供了了快快速速高高效效建建设设土土木木工工程程的的手段手段 新施工技术不断发展、新施工技术不断发展、施工规模日益扩大、施工规模日益扩大、施工速度大大加快施工速度大大加快近代土木工程近代土木工程 新施工机械和施工方法被提供新施工机械和施工方法被提供44近代土木工程近代土木工程 社会需求日益广泛和深入社会需求日益广泛和深入、基础设施的、基础设施的社会需求日益广泛和深入社会需求日益广泛和深入 产产业业革革命命促促进进了了工工业业、交交通通运运输输业业发发展展，提提出出了了更更广广泛泛深深入入的的土土木木工工程程基基础础设设施施社会社会需求需求 日日益益增增长长的的土土木木工工程程基基础础设设施施社社会会需求进一步推动了土木工程的快速发展需求进一步推动了土木工程的快速发展近代土木工程近代土木工程 社会需求日益广泛和深入社会需求日益广泛和深入45具有历史意义的土木工程很多具有历史意义的土木工程很多 第一座钢筋混凝土梁桥第一座钢筋混凝土梁桥 （18751875年年法国莫尼埃主持、长法国莫尼埃主持、长16m16m）第一幢钢铁框架承重第一幢钢铁框架承重大楼大楼 （现代高层建筑开端（现代高层建筑开端 1111层、层、18831883年年 美国芝加哥保险公司大楼）美国芝加哥保险公司大楼）优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 具有历史意义的土木工程很多优具有历史意义的土木工程很多优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰46优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 巴黎、法国的标志性建筑，巴黎、法国的标志性建筑，至今规光者络绎不绝至今规光者络绎不绝法国巴黎法国巴黎艾菲尔铁塔艾菲尔铁塔（1889年）年）高高300m18000多钢构件多钢构件250万个铆钉万个铆钉铁塔总重铁塔总重8500t优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 巴黎、法国的标志性建巴黎、法国的标志性建47优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 钢筋混凝土楼板使用钢筋混凝土楼板使用（18861886年美国）年美国）预应力混凝土发明预应力混凝土发明（19281928年、年、法国弗雷西内法国弗雷西内）预应力空心板在世界各国广泛使用预应力空心板在世界各国广泛使用 第一条铁路第一条铁路 （1825 1825 年英国、长年英国、长21 km 21 km）北美大陆铁路北美大陆铁路（1869 1869 年美国、横贯东西）年美国、横贯东西）优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 钢筋混凝土楼板使用（钢筋混凝土楼板使用（48建成第一条建成第一条 地下铁道地下铁道（18631863年年 英国伦敦）英国伦敦）美、法、德、俄、日等国大城市相继建设地铁网美、法、德、俄、日等国大城市相继建设地铁网 优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 地地 下下 建建 筑筑建成第一条美、法、德、俄、日等国大城市相继建设地铁网建成第一条美、法、德、俄、日等国大城市相继建设地铁网 优优 秀秀49优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 苏伊士运河苏伊士运河（18691869年，连接地中海和年，连接地中海和印度洋，欧洲到亚洲不必再绕行南非）印度洋，欧洲到亚洲不必再绕行南非）水利建没水利建没两条大运河建成通航两条大运河建成通航在全球运输中发挥了巨大作用在全球运输中发挥了巨大作用巴拿马运河巴拿马运河（19141914年，年，联系太平洋和大西洋）联系太平洋和大西洋）优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 苏伊士运苏伊士运50优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 一战后，大一战后，大跨、高耸和宏伟的跨、高耸和宏伟的土木工程相继建成土木工程相继建成悬悬索索桥桥、跨跨旧旧金金山山海海湾湾、1280m1280m，首首座座单单跨跨过过千千米米桥桥，桥桥头头塔塔高高277m277m，主主缆缆直直径径1.125m1.125m、主主缆缆索索2757227572根根钢钢丝丝（每每452452根根钢钢丝丝先先成成一一股股再再6161股组成）股组成）重重1.11.1万吨，北岸混凝土巨块缆索锚锭万吨，北岸混凝土巨块缆索锚锭1313万万t t，南岸，南岸5 5万万t t金门大桥金门大桥19361936年年 美国旧金山美国旧金山优优 秀秀 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 悬索桥、跨旧金山海湾悬索桥、跨旧金山海湾51优秀优秀近代近代土木工程土木工程杰杰 作作 帝帝 国国 大大 厦厦（19311931年、美国纽约）年、美国纽约）102102层，高层，高378m378m(雄居世界最高雄居世界最高4040年年)钢骨架重钢骨架重5 5万多吨万多吨6767部电梯部电梯优秀近代帝优秀近代帝 国国 大大 厦厦52 詹天佑詹天佑（1861-19191861-1919），），勤奋好学，勤奋好学，1212岁考岁考取取“出洋幼童出洋幼童”，中国近代第一官费留学生。，中国近代第一官费留学生。留美九年专攻铁路，耶鲁大学土木系学士。留美九年专攻铁路，耶鲁大学土木系学士。京张铁路京张铁路19091909年，全长年，全长200km200km 闭关锁国，进展缓慢。清末洋务闭关锁国，进展缓慢。清末洋务运动引进西方技术建些有影响工程运动引进西方技术建些有影响工程 我我 国国 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 詹天佑（詹天佑（1861-1919），勤奋好学，），勤奋好学，12岁考取岁考取“出洋出洋53 钱塘江大桥钱塘江大桥（1933-19371933-1937年茅以升主持建设）年茅以升主持建设）我国第一座公铁两用双层钢结构桥我国第一座公铁两用双层钢结构桥我我 国国 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 茅以升茅以升 （1896 19891896 1989）留美硕、博士）留美硕、博士采用采用 了了“射水法射水法”、“沉箱法沉箱法”、“浮运法浮运法”等等 哈尔滨松花江桥（俄哈尔滨松花江桥（俄 ),),云南河口桥（法），沈阳浑河桥（日）云南河口桥（法），沈阳浑河桥（日）钱塘江大桥我钱塘江大桥我 国国 近近 代代 土土 木木 工工 程程 杰杰 作作 茅以升茅以升54 上海上海国际饭店国际饭店19341934年建成年建成2424层、高层、高8181米米3030年代号称远东第一楼年代号称远东第一楼19801980年广州白云宾馆年广州白云宾馆建成前建成前(保持纪录保持纪录4646年年)一直是中国最高的建筑一直是中国最高的建筑我国我国近代土木工程近代土木工程杰作杰作 我国近代土木工程杰作我国近代土木工程杰作 55 历时仅仅历时仅仅6060余年余年 经经济济起起飞飞、时时代代文文明明、现现代代科科技技迅迅速速发发展展，使使新材料、新技术、新工艺、设计新理论不断涌现新材料、新技术、新工艺、设计新理论不断涌现 机机 械械、信信 息息、通通 讯讯、计计 算算 机机 等等 技技 术术 高高 速速 发发 展展，使现代土木工程有了强大物资和需求基础、技术手段使现代土木工程有了强大物资和需求基础、技术手段 形成特点：形成特点：、功能多样化功能多样化 、建设立体化、建设立体化 、交通快速化、交通快速化 、设施大型化、设施大型化 现现 代代 土土 木木 工工 程程 (1945194519451945年二战结束至今年二战结束至今年二战结束至今年二战结束至今)现现 代代 土土 木木 工工 程程 (1945年二战结束至今年二战结束至今)56 超越传统意义的挖土盖房，架梁为桥范围超越传统意义的挖土盖房，架梁为桥范围 土木工程设施与土木工程设施与周边环境周边环境协调协调 建筑在景观、环保、生态形成美感与协调建筑在景观、环保、生态形成美感与协调 房屋建筑要智能化：房屋建筑要智能化：不仅仅提供不仅仅提供“徒有四壁徒有四壁”、“风雨不浸风雨不浸”的房屋骨架的房屋骨架 结结构构布布置置要要与与水水、电电、气气应应，室室内内温温、湿湿度度调调节节控控制制等等现代设备相结合现代设备相结合 电电子子技技术术，生生物物基基因因工工程程等等高高技技术术工工业业建建筑筑必必须须满满足足恒恒湿、恒温、防微振，防腐蚀，防辐射、防磁、无微尘要求湿、恒温、防微振，防腐蚀，防辐射、防磁、无微尘要求现现代土木工程代土木工程特点特点 功能多样化功能多样化 超越传统意义的挖土盖房，架梁为桥范围现代土木工程特点超越传统意义的挖土盖房，架梁为桥范围现代土木工程特点 57现现代土木工程代土木工程特点特点 建设立体化建设立体化现代城建现代城建地面、空中、地下地面、空中、地下同时展开、立体发展同时展开、立体发展 （城市现代化的一个重要标志）（城市现代化的一个重要标志）美国高层建筑最多美国高层建筑最多（高（高 200m200m的的 100100余幢）余幢）发展中国家经济起飞中也争相建设发展中国家经济起飞中也争相建设；近十年，中国、马来西亚、新加坡等高层建筑迅猛发展近十年，中国、马来西亚、新加坡等高层建筑迅猛发展现代土木工程特点现代土木工程特点 建设立体化现代城建地面、空中、地建设立体化现代城建地面、空中、地58世界最大最重的世界最大最重的“风阻尼器风阻尼器”两台世界最高速电梯两台世界最高速电梯1 1楼到楼到8989楼仅楼仅3939秒秒中国台北中国台北国际金融国际金融中心大厦中心大厦101101大楼大楼101101层、高层、高508508米米世界第世界第1 1现现代土木工程代土木工程特点特点 建设立体化建设立体化马来西亚吉隆坡马来西亚吉隆坡国家石油双子星座大厦国家石油双子星座大厦（双塔）（双塔）8888层、高层、高451.9m451.9m，世界第，世界第2 22004年年1996年年世界最大最重的世界最大最重的“风阻尼器风阻尼器”中国台北现代土木工程特点中国台北现代土木工程特点 59 美国芝加哥美国芝加哥西尔斯大楼西尔斯大楼110110层、高层、高443m443m世界第世界第3 3 中国上海金茂大厦中国上海金茂大厦8888层、高层、高421.5m421.5m，世界第，世界第4 4现现代土木工程代土木工程特点特点 建设立体化建设立体化1998年年1974年年 美国芝加哥美国芝加哥 中国上海金茂大厦现代土木工程特点中国上海金茂大厦现代土木工程特点 60中国香港中国香港国际金融中心国际金融中心大厦大厦2期期现现代土木工程代土木工程特点特点 建设立体化建设立体化8888层、高层、高420420米米20032003年年建成建成世界第世界第5 5中国香港现代土木工程特点中国香港现代土木工程特点 建设立体化建设立体化88层、高层、高4261地面交通已无力解决城市交通问题地面交通已无力解决城市交通问题 1 1、建地下交通网、建地下交通网 现现代土木工程代土木工程特点特点 建设立体化建设立体化2 2、建高架路网或、建高架路网或 高架轨道高架轨道交通交通经济、能缓解交通经济、能缓解交通且增添风采且增添风采 地面交通已无力解决城市交通问题现代土木工程特点地面交通已无力解决城市交通问题现代土木工程特点 建建62 地铁使地下商业街、地下停车场、地下仓库、地下工地铁使地下商业街、地下停车场、地下仓库、地下工厂、地下旅店迅速发展厂、地下旅店迅速发展天津南开中学旁的地铁地下商场入口天津南开中学旁的地铁地下商场入口现现代土木工程代土木工程特点特点 建设立体化建设立体化天津南开中学旁的地铁地下商场入口现代土木工程特点天津南开中学旁的地铁地下商场入口现代土木工程特点 63 经经挤挤繁繁荣荣要要求求运运输输系统快速、高效系统快速、高效 地地球球越越来来越越小小是是运运输输高速化的结果高速化的结果 二二战战前前高高速速公公路路出出现，战后大规模兴建现，战后大规模兴建 5050多多个个国国家家和和地地区区有有高速公路总长高速公路总长 1717万万kmkm沈大高速公路沈大高速公路（19901990）我国第一条、我国第一条、375 km375 km现现代土木工程代土木工程特点特点 交通快速化交通快速化沈大高速公路（沈大高速公路（1990）现代土木工程特点）现代土木工程特点 交通快速化交通快速化64日、法、德相继建成日、法、德相继建成150200km150200kmh h以上以上的高速铁路的高速铁路 现现代土木工程代土木工程特点特点 交通快速化交通快速化 广深准高速铁路广深准高速铁路时速时速167km167km 上海磁悬浮铁上海磁悬浮铁路设计时速路设计时速430km430km 台湾高速铁路网台湾高速铁路网日、法、德相继建成现代土木工程特点日、法、德相继建成现代土木工程特点 交通快速化交通快速化 65现现代土木工程代土木工程特点特点 交通快速化交通快速化许多国家和地区相继建许多国家和地区相继建设了先进的大型航空港设了先进的大型航空港巴黎戴高乐机场巴黎戴高乐机场19741974年，年，4 4跑道，占地跑道，占地面积面积299.5299.5万万m2m2，高峰，高峰时起降飞机时起降飞机2-32-3架架/分分 芝加哥国际机场芝加哥国际机场年吞吐量年吞吐量40004000万人次，万人次，高峰时起降飞机高峰时起降飞机200200架架次次/时，时，一直世界第一一直世界第一现代土木工程特点现代土木工程特点 交通快速化许多国家和地区相继建巴黎交通快速化许多国家和地区相继建巴黎66中国北京、上海、香港机场中国北京、上海、香港机场均属大型空港均属大型空港北京首都机场北京首都机场20052005年年吞吐量达年年吞吐量达41004100万万人次超过美国芝加哥国际机场人次超过美国芝加哥国际机场上海浦东机场上海浦东机场20052005年年吞吐量年年吞吐量23662366万人万人次次,中国第中国第2 2现现代土木工程代土木工程特点特点 交通快速化交通快速化机场的导航系境，客货出入分流系统，安全检机场的导航系境，客货出入分流系统，安全检查系统，故障紧急救援系统要求严格查系统，故障紧急救援系统要求严格 建设须有现代土木工程技术建设须有现代土木工程技术中国北京、上海、香港机场现代土木工程特点中国北京、上海、香港机场现代土木工程特点 交通快速化交通快速化67 能源、交通、环保及大能源、交通、环保及大众公共活动需要，大型工众公共活动需要，大型工程陆续建设，现代技术使程陆续建设，现代技术使跨江、跨海成为现实跨江、跨海成为现实现现代土木工程代土木工程特点特点 工程大型化工程大型化日本明石海峡大桥日本明石海峡大桥悬索桥主跨悬索桥主跨1991m1991m19981998年建、跨度年建、跨度世界第一世界第一 能源、交通、环保及大现代土木工程特点能源、交通、环保及大现代土木工程特点 工程工程68丹麦大贝尔特东桥丹麦大贝尔特东桥 跨度跨度1624m1624m，跨度跨度世界第二世界第二第一座长江大桥第一座长江大桥19561956年、武汉年、武汉现现代土木工程代土木工程特点特点 工程大型化工程大型化丹麦大贝尔特东桥丹麦大贝尔特东桥 第一座长江大桥现代土木工程特点第一座长江大桥现代土木工程特点 69现现代土木工程代土木工程特点特点 工程大型化工程大型化中国江阴长江大桥中国江阴长江大桥19991999年，主跨年，主跨1385m1385m世界第四世界第四第一座长江大桥第一座长江大桥19561956年、武汉年、武汉现代土木工程特点现代土木工程特点 工程大型化中国江阴长江大桥第一座工程大型化中国江阴长江大桥第一座70此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！此此课课件下件下载载可自行可自行编辑编辑修改，此修改，此课课件供参考！件供参考！71